CN106855386A - 高压压气机转子叶片外径和叶尖角测量装置 - Google Patents

Abstract

高压压气机转子叶片外径和叶尖角测量装置，包括主体、第一定位支架、第二定位支架、叶片外径和叶尖角定距测量机构、滑动式叶片外径测量机构、轴向定位块和径向定位块；所述主体为条状体，长度与被测高压压气机转子的定位长度相匹配，所述第一定位支架、第二定位支架的结构相同，均由架体和架体下端设置的V形定位结合面构成；所述叶片外径和叶尖角定距测量机构的数量与被测高压压气机转子中需测量外径和叶尖角的叶片级数相同，所述滑动式叶片外径测量机构的数量为一个。使用上述测量装置，高压压气机转子叶片外径和叶尖角测量尺寸的精度可达0.005mm，且检测流程简化、操作简便、读数准确，与现有测量方式相比，大幅度提高了测量效率。

Description

高压压气机转子叶片外径和叶尖角测量装置

技术领域

本发明属于外径测量器具领域，特别涉及一种用于大型航空发动机高压压气机转子叶片外径和叶尖角的测量装置。

背景技术

高压压气机转子是航空发动机的重要核心组成部件，高压压气机转子的叶片外径若不符合设计要求，在运转过程中将会出现叶片叶尖与机匣内壁产生擦挂的现象，导致叶片叶尖异常磨损，或出现叶片叶尖漏气量增加，从而影响航空发动机的性能和运行安全及寿命，若一旦出现故障将会带来严重的安全隐患或造成严重的事故。因此，需对高压压气机转子进行检测分析，以确保达到设计要求，满足工作的安全可靠性。

高压压气机转子不同级的叶片形状通常并不完全相同，各级叶片外径尺寸和叶片叶尖角都有差异，在检测高压压气机转子叶片时，不仅需要测叶片的外径，还需测叶片的叶尖角。现有高压压气机转子叶片外径和叶尖角的测量通常采用量块及塞尺配合测具共同完成，不仅操作麻烦，测量效率低，而且对测量精度有一定影响。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种高压压气机转子叶片外径和叶尖角测量装置，以实现快速、高效检测高压压气机转子叶片外径和叶尖角，并保证测量精度。

本发明所述高压压气机转子叶片外径和叶尖角测量装置，包括主体、第一定位支架、第二定位支架、叶片外径和叶尖角定距测量机构、滑动式叶片外径测量机构、轴向定位块和径向定位块；所述主体为条状体，长度与被测高压压气机转子的定位长度相匹配，所述第一定位支架、第二定位支架的结构相同，均由架体和架体下端设置的V形定位结合面构成；所述轴向定位块的数量为一个，所述径向定位块的数量为四个，所述叶片外径和叶尖角定距测量机构的数量与被测高压压气机转子中需测量外径和叶尖角的叶片级数相同，所述滑动式叶片外径测量机构的数量为一个；测量时，各构件的组合方式：第一定位支架、第二定位支架的上端分别与主体的两端端部固连；四个径向定位块分别固定在第一定位支架、第二定位支架下端设置的V形定位结合面上，且各径向定位块中心线与V形定位结合面中心线的夹角为45°；轴向定位块固定在第二定位支架的架体上，其在第二定位支架架体上的固定位置应满足对被测高压压气机转子的径向定位高度及轴向定位尺寸；各叶片外径和叶尖角定距测量机构分别通过固定件固定在主体上，并位于各自所测量的叶片相对应的位置，滑动式叶片外径测量机构与主体套连，可在主体上滑动并通过螺钉定位和锁定在与所测叶片相对应的位置。

上述高压压气机转子叶片外径和叶尖角测量装置中，叶片外径和叶尖角定距测量机构由测量杆组件和测量导杆组件组成；测量杆组件包括测量杆、第一衬套、第二衬套、套筒、压缩圆柱螺旋弹簧、表夹、表夹螺母和测量千分表，所述第一衬套、第二衬套的内径与测量杆的外径公称尺寸相同且为动配合，所述套筒与衬套相配合处的内径与第一衬套、第二衬套的外径公称尺寸相同且为静配合，套筒的上端设置有外螺纹段，所述测量杆的上端设置有台肩和凸台、下端为球面，所述凸台位于台肩之上且其外径与压缩圆柱螺旋弹簧的内径相匹配；测量杆组件各构件的组合方式：第一衬套压入套筒的中部，第二衬套压入套筒的下部且与套筒的下端平齐，测量杆下端穿过两衬套的内孔伸出，且测量杆的台肩与第一衬套的上端面接触，压缩圆柱螺旋弹簧位于套筒内孔中且它的下端位于测量杆上端设置的台肩上，表夹与套筒螺纹连接，表夹螺母与表夹螺纹连接，测量千分表表杆下端的表头穿过表夹螺母、表夹及压缩圆柱螺旋弹簧的内孔与测量杆上端的凸台接触，通过拧紧表夹螺母固定；测量导杆组件包括测量导杆、第一衬套、第二衬套、套筒、测量头、压缩圆柱螺旋弹簧、表夹、表夹螺母和测量千分表，所述第一衬套、第二衬套的内径与测量导杆的外径公称尺寸相同且为动配合，所述套筒与衬套相配合处的内径与第一衬套、第二衬套的外径公称尺寸相同且为静配合，套筒的上端设置有外螺纹段，所述测量导杆的上端设置有台肩和凸台，测量导杆的中上部设置有腰形孔(腰型孔是由两个直径相同的半圆形凹弧面和两个分别与半圆形凹弧面两侧相切的平面围成的孔)，所述凸台位于台肩之上且其外径与压缩圆柱螺旋弹簧的内径相匹配，所述测量头由“一字形”连接段和球面测头构成，球面测头固定在“一字形”连接段的一端，其球面测头中心线与“一字形”连接段垂直；测量导杆组件各构件的组合方式：第一衬套压入套筒的中部，第二衬套压入套筒的下部且与套筒的下端平齐，测量导杆下端穿过两衬套的内孔伸出，且测量导杆的台肩与第一衬套的上端面接触，压缩圆柱螺旋弹簧位于套筒内孔中且它的下端位于测量导杆上端设置的台肩上，表夹与套筒螺纹连接，表夹螺母与表夹螺纹连接，测量千分表表杆下端的表头穿过表夹螺母、表夹及压缩圆柱螺旋弹簧的内孔与测量导杆上端的凸台接触，通过拧紧表夹螺母固定，测量头的“一字形”连接段自由端与测量导杆的下端固连，连接时应使测量头的球面测头中心线平行于测量导杆的轴线。

上述高压压气机转子叶片外径和叶尖角测量装置中，叶片外径和叶尖角定距测量机构的固定件由两套结构相同的切向夹紧组件和角向限位销组成，所述切向夹紧组件由拉杆、夹紧套、切向夹紧螺母和防转销构成，拉杆为阶梯轴，其大端部段的端部设置有限位台肩，限位台肩和大端部段上均设置有销槽，其小端部段设置有外螺纹段，大端部段与小端部段衔接的台阶处设置有与测量杆组件或测量导杆组件中的套筒相匹配的凹弧面，夹紧套的内径大于拉杆小端部段的直径、外径与拉杆大端部段的直径相同，夹紧套的一端端部设置有与测量杆组件或测量导杆组件中的套筒相匹配的凹弧面；主体上沿主体的高度方向设置有测量杆组件安装通孔和测量导杆组件安装通孔，主体上沿主体的厚度方向设置有两个切向夹紧组件安装通孔，测量杆组件安装通孔的孔径与测量杆组件中套筒的外径相匹配，测量导杆组件安装通孔的孔径与测量导杆组件中套筒的外径相匹配，测量杆组件安装通孔的轴线与测量导杆组件安装通孔的轴线平行，均通过且垂直于被测高压压气机转子的高压涡轮轴中心线，两轴线之间的间距根据被测高压压气机转子叶片外径和叶尖角测量所确定的测点决定，两个切向夹紧组件安装通孔分别与测量杆组件安装通孔、测量导杆组件安装通孔相贯，且两个切向夹紧组件安装通孔的孔径与切向夹紧组件中拉杆大端部段的直径和夹紧套的外径相匹配；叶片外径和叶尖角定距测量机构在主体上安装固定的方式：测量杆组件的套筒段位于主体上设置的测量杆组件安装通孔内，测量导杆组件的套筒段位于主体上设置的测量导杆组件安装通孔内，角向限位销插入测量导杆上设置的腰形孔并固定在主体上，两套切向夹紧组件中的夹紧套分别安装在两个切向夹紧组件安装通孔内，且两套切向夹紧组件中的夹紧套一端端部设置的凹弧面分别与测量杆组件中的套筒、测量导杆组件中的套筒接触，两套切向夹紧组件中的拉杆分别插入两个切向夹紧组件安装通孔且两套切向夹紧组件中的拉杆大端部段与小端部段衔接台阶处设置的凹弧面分别与测量杆组件中的套筒、测量导杆组件中的套筒接触，两套切向夹紧组件中的拉杆小端部段设置的外螺纹段分别从两个夹紧套的内孔中伸出，两套切向夹紧组件中的防转销分别安装在两套切向夹紧组件中的拉杆限位台肩和大端部段设置的销槽处，两套切向夹紧组件中的切向夹紧螺母分别与两个夹紧套内孔中伸出的拉杆小端部段的外螺纹段组合，拧紧切向夹紧螺母，即实现测量杆组件和测量导杆组件的固定。

上述高压压气机转子叶片外径和叶尖角测量装置中，滑动式叶片外径测量机构包括可调表架、表夹、表夹螺母、测量千分表、第一夹板、夹块、第二夹板和弹簧板片；所述滑动式叶片外径测量机构与主体套连的结构为：第一夹板、第二夹板分别放置在主体的后侧面和前侧面，弹簧板片放置在主体高度方向的顶面并位于第一夹板、第二夹板之间，夹块放置在弹簧板片之上并位于第一夹板、第二夹板之间，可调表架的上部段放置在主体高度方向底面之下并位于第一夹板、第二夹板之间，用销子将夹块与第一夹板、第二夹板的上端连接，将可调表架的上部段与第一夹板、第二夹板的下端连接即实现滑动式叶片外径测量机构与主体套连；所述可调表架的架体为弯头状，当可调表架的上部段与第一夹板、第二夹板的下端连接后，可调表架的架体朝向主体的后侧面；所述测量千分表的表头为刃口形，测量千分表通过表夹和表夹螺母安装在可调表架的架体上，测量千分表在可调表架架体上的安装位置应使测量千分表表头的中心线通过被测高压压气机转子的高压涡轮轴的中心线。

上述高压压气机转子叶片外径和叶尖角测量装置中，轴向定位块的横截面为L形，径向定位块的横截面为矩形，以便于进行组合。

上述高压压气机转子叶片外径和叶尖角测量装置中，主体、第一定位支架和第二定位支架上均设置有重量减轻孔，以减轻整个测量装置的重量。

本发明具有以下有益效果：

1、由于本发明所述测量装置既设置有能同时测量叶片外径、叶尖角的叶片外径和叶尖角定距测量机构，又设置有仅测量叶片外径的滑动式叶片外径测量机构，因而能满足高压压气机转子中不同级别叶片的测量要求。

2、由于本发明所述测量装置中的叶片外径和叶尖角定距测量机构由测量杆组件和测量导杆组件组成，且测量杆的下端为球面，测量导杆下端连接的测量头由“一字形”连接段和球面测头构成，球面测头固定在“一字形”连接段的一端，“一字形”连接段自由端与测量导杆的下端固连，且球面测头中心线与“一字形”连接段垂直并平行于测量导杆的轴线，因而有效解决了同级叶片检测时因两个测量点距离过近而无法装夹测量千分表的难题。

3、由于本发明所述测量装置中的滑动式叶片外径测量机构与主体套连并能在主体上灵活滑动，且将测量千分表的表头更换为了刃口形，因而便于对多级叶片特定形面的外径进行测量。

4、由于本发明所述测量装置中第一定位支架、第二定位支架的结构及与径向定位块的组合方式和轴向定位块的设置，因而实现了定位、定心稳定可靠。

5、使用本发明所述测量装置，高压压气机转子叶片外径和叶尖角测量尺寸的精度可达0.005mm，且检测流程简化、操作简便、读数准确，与现有测量方式相比，大幅度提高了测量效率。

6、由于主体、第一定位支架和第二定位支架上均设置有重量减轻孔，因而本发明所述测量装置重量较轻，便于移动和使用操作。

附图说明

图1为本发明所述高压压气机转子叶片外径和叶尖角测量装置的结构示意图，该图还描述了所述测量装置与被测高压压气机转子的测量工作状态；

图2为图1的A-A剖视图；

图3为图2的C向视图；

图4为图1的B-B剖视图；

图5为图1中第三测量机构(第三叶片外径和叶尖角定距测量机构)的剖视放大图，该测量机构用于测量高压压气机转子III级叶片外径及叶尖角；

图6为图5的C-C剖面视图；

图7为图1中第一测量机构(第一叶片外径和叶尖角定距测量机构)的放大图，该测量机构用于测量高压压气机转子I级叶片外径及叶尖角；

图8为图1中第二测量机构(第二叶片外径和叶尖角定距测量机构)的放大图，该测量机构用于测量高压压气机转子II级叶片外径及叶尖角；

图9为图1中第四测量机构(滑动式叶片外径测量机构)的放大图，该测量机构用于测量高压压气机转子IV至XI级叶片外径；

图10为滑动式叶片外径测量机构中表头的示意图；

图11为图10的左视图。

图中，1—第一定位支架，1-1—重量减轻孔，1-2—V形定位结合面，2—第一紧固螺钉，3—第一销子，4—主体，4-1—重量减轻孔，5—第一测量机构，5-1—第一测量杆，5-2—第一测量头，5-3—第一角向限位销，5-4—第一测量导杆，5-5—第一测量千分表，5-6—第二测量千分表，5-7—第二销子，6—第二测量机构，6-1—第二测量杆，6-2—第二测量导杆，6-3—第三销子，6-4—第二测量头，6-5—第三测量千分表，6-6—第四测量千分表，6-7—第二角向限位销，7—第三测量机构，7-1—第三测量杆，7-2—表夹螺母，7-3—压缩圆柱螺旋弹簧，7-4—表夹，7-5—套筒，7-6—第一衬套，7-7—第三测量导杆，7-8—第三测量头，7-9—第五测量千分表，7-10—第六测量千分表，7-11—第三角向限位销，7-12—第四销子，7-13—第二衬套，8—第四测量机构，8-1—表头，8-2—可调表架，8-3—表夹，8-4—表夹螺母，8-5—第七测量千分表，8-6—第一夹板，8-7—夹块，8-8—定位螺钉，8-9—第二夹板，8-10—锁紧螺钉，8-11—第五销子，8-12—弹簧板片，9—第二定位支架，9-1—重量减轻孔，9-2—V形定位结合面，10—轴向定位块，10-1—第二紧固螺钉，10-2—第六销子，11—被测高压压气机转子，12—径向定位块，13—防转销，14—拉杆，15—夹紧套，16—切向夹紧螺母。

具体实施方式

下面通过实施例并结合附图对本发明所述高压压气机转子叶片外径和叶尖角测量装置及其测量方法作进一步说明。

下述实施例中的测量装置用于测量图1中所示的航空发动机高压压气机转子，该高压压气机转子由11级叶轮组成，叶轮与叶轮之间由中介环、转接短管相互紧密接触而形成鼓筒形结构以保持转子的刚性并防止工作叶片轴向移动，整个高压压气机转子轴长约1000mm，其前后两个支点相距约850mm，Ⅰ至Ⅺ级叶轮外缘均有燕尾槽分别连接Ⅰ至Ⅺ级叶片，检测Ⅰ至Ⅺ级叶片时，Ⅰ级叶片、Ⅱ叶片和Ⅲ级叶片不仅需测叶片的外径，还需测叶片的叶尖角，Ⅳ至Ⅺ叶片只需测叶片外径。

本实施例中，高压压气机转子叶片外径和叶尖角测量装置的结构如图1所示，包括主体4、第一定位支架1、第二定位支架9、叶片外径和叶尖角定距测量机构、滑动式叶片外径测量机构、轴向定位块10和径向定位块12。

如图1所示，主体4为尺形条状体，长度与被测高压压气机转子的定位长度相匹配，主体上设置有重量减轻孔4-1，如图2、图4所示，主体两端及安装叶片外径和叶尖角定距测量机构的部段，其横截面为矩形，主体安装滑动式叶片外径测量机构的部段，其横截面为工字形。

如图1、图2、图4所示，第一定位支架1由架体和架体下端设置的V形定位结合面1-2构成，第一定位支架1的架体上设置有重量减轻孔1-1，第二定位支架9由架体和架体下端设置的V形定位结合面9-2构成，第二定位支架9的架体上设置有重量减轻孔9-1，第一定位支架和第二定位支架的架体中间部段均为由两个相互垂直的板体构成的横截面为T字形的结构。

如图1、图2所示，轴向定位块10的数量为一个，且轴向定位块10的横截面为L形；如图2、图3、图4所示，径向定位块12的数量为四个，且径向定位块12的横截面为矩形。

如图1所示，叶片外径和叶尖角定距测量机构的数量为三个，分别用于测量高压压气机转子Ⅰ级叶片、Ⅱ级叶片、Ⅲ级叶片的外径及叶尖角，本实施例中，将用于测量高压压气机转子Ⅰ级叶片外径和叶尖角的定距测量机构命名为第一测量机构5，将用于测量高压压气机转子Ⅱ级叶片外径和叶尖角的定距测量机构命名为第二测量机构6，将用于测量高压压气机转子Ⅲ级叶片外径和叶尖角的定距测量机构命名为第三测量机构7；滑动式叶片外径测量机构的数量为一个，用于测量高压压气机转子Ⅳ至Ⅺ叶片外径，本实施例中，将滑动式叶片外径测量机构命名为第四测量机构8。

如图5所示，第三测量机构7由测量杆组件和测量导杆组件组成；测量杆组件包括第三测量杆7-1、第一衬套7-6、第二衬套7-13、套筒7-5、压缩圆柱螺旋弹簧7-3、表夹7-4、表夹螺母7-2和第五测量千分表7-9，所述第一衬套7-6、第二衬套7-13的内径与第三测量杆的外径公称尺寸相同且为动配合，所述套筒7-5与衬套相配合处的内径与第一衬套、第二衬套的外径公称尺寸相同且为静配合，套筒7-5的上端设置有外螺纹段，所述第三测量杆7-1的上端设置有台肩和凸台、下端为球面，所述凸台位于台肩之上且其外径与压缩圆柱螺旋弹簧7-3的内径相匹配；测量杆组件各构件的组合方式：第一衬套7-6压入套筒的中部，第二衬套7-13压入套筒的下部且与套筒的下端平齐，第三测量杆7-1下端穿过两衬套的内孔伸出，且第三测量杆的台肩与第一衬套7-6的上端面接触，压缩圆柱螺旋弹簧7-3位于套筒螺纹部段的内孔中且它的下端位于第三测量杆上端设置的台肩上，表夹7-4的内螺纹段与套筒7-5的外螺纹段相互拧紧至套筒的上端面与表夹内端面接触为止，表夹螺母7-2拧入表夹上部的外螺纹部分，第五测量千分表7-9表杆下端的表头穿过表夹螺母、表夹及压缩圆柱螺旋弹簧的内孔与第三测量杆7-1上端的凸台接触，通过拧紧表夹螺母固定；测量导杆组件包括第三测量导杆7-7、第三测量头7-8、第一衬套7-6、第二衬套7-13、套筒7-5、压缩圆柱螺旋弹簧7-3、表夹7-4、表夹螺母7-2和第六测量千分表7-10，所述第一衬套7-6、第二衬套7-13的内径与第三测量导杆7-7的外径公称尺寸相同且为动配合，所述套筒7-5与衬套相配合处的内径与第一衬套、第二衬套的外径公称尺寸相同且为静配合，套筒7-5的上端设置有外螺纹段，所述第三测量导杆7-7的上端设置有台肩和凸台，第三测量导杆7-7的中上部设置有腰形孔，所述凸台位于台肩之上且其外径与压缩圆柱螺旋弹簧7-3的内径相匹配，所述第三测量头7-8由“一字形”连接段和球面测头构成，球面测头固定在“一字形”连接段的一端，其球面测头中心线与“一字形”连接段垂直；测量导杆组件各构件的组合方式：第一衬套压7-6入套筒7-5的中部，第二衬套7-13压入套筒7-5的下部且与套筒的下端平齐，第三测量导杆7-7下端穿过两衬套的内孔伸出，且第三测量导杆7-7的台肩与第一衬套的上端面接触，压缩圆柱螺旋弹簧7-3位于套筒螺纹部段的内孔中且它的下端位于测量导杆7-7上端设置的台肩上，表夹7-4的内螺纹段与套筒7-5的外螺纹段相互拧紧至套筒的上端面与表夹内端面接触为止，表夹螺母7-2拧入表夹上部的外螺纹部分，第六测量千分表7-10表杆下端的表头穿过表夹螺母、表夹及压缩圆柱螺旋弹簧的内孔与第三测量导杆7-7上端的凸台接触，通过拧紧表夹螺母固定，第三测量头7-8的“一字形”连接段自由端通过第四销子7-12与测量导杆的下端固连，连接时应使测量头的球面测头中心线平行于第三测量导杆的轴线。

如图5、图6所示，第三测量机构的固定件由两套结构相同的切向夹紧组件和第三角向限位销7-11组成，所述切向夹紧组件由拉杆14、夹紧套15、切向夹紧螺母16和防转销13构成，拉杆14为阶梯轴，其大端部段的端部设置有限位台肩，限位台肩和大端部段上均设置有销槽，其小端部段设置有外螺纹段，大端部段与小端部段衔接的台阶处设置有与测量杆组件或测量导杆组件中的套筒相匹配的凹弧面，夹紧套15的内径大于拉杆14小端部段的直径、夹紧套15的外径与拉杆大端部段的直径相同，夹紧套的一端端部设置有与测量杆组件或测量导杆组件中的套筒相匹配的凹弧面；主体4上沿主体的高度(图1径向)方向设置有测量杆组件安装通孔和测量导杆组件安装通孔，主体4上沿主体的厚度方向设置有两个切向夹紧组件安装通孔，测量杆组件安装通孔的孔径与测量杆组件中套筒的外径相匹配，测量导杆组件安装通孔的孔径与测量导杆组件中套筒的外径相匹配，测量杆组件安装通孔的轴线与测量导杆组件安装通孔的轴线平行，均通过且垂直于被测高压压气机转子的高压涡轮轴中心线，两轴线之间的间距根据被测高压压气机转子叶片外径和叶尖角测量所确定的测点决定，两个切向夹紧组件安装通孔分别与测量杆组件安装通孔、测量导杆组件安装通孔相贯，且两个切向夹紧组件安装通孔的孔径与切向夹紧组件中拉杆14大端部段的直径和夹紧套15的外径相匹配；第三测量机构在主体4上安装固定的方式：测量杆组件的套筒段位于主体4上设置的测量杆组件安装通孔内，测量导杆组件的套筒段位于主体4上设置的测量导杆组件安装通孔内，第三角向限位销7-11插入第三测量导杆7-7上设置的腰形孔并固定在主体4上，两套切向夹紧组件中的夹紧套15分别安装在两个切向夹紧组件安装通孔内，且两套切向夹紧组件中的夹紧套一端端部设置的凹弧面分别与测量杆组件中的套筒、测量导杆组件中的套筒接触，两套切向夹紧组件中的拉杆14分别插入两个切向夹紧组件安装通孔且两套切向夹紧组件中的拉杆大端部段与小端部段衔接台阶处设置的凹弧面分别与测量杆组件中的套筒、测量导杆组件中的套筒接触，两套切向夹紧组件中的拉杆小端部段设置的外螺纹段分别从两个夹紧套的内孔中伸出，两套切向夹紧组件中的防转销13分别安装在两套切向夹紧组件中的拉杆限位台肩和大端部段设置的销槽处，两套切向夹紧组件中的切向夹紧螺母16分别与两个夹紧套内孔中伸出的拉杆小端部段的外螺纹段组合，拧紧切向夹紧螺母，即实现测量杆组件和测量导杆组件的固定。

第一测量机构5和第二测量机构6及其切向夹紧组件的结构与第三测量机构7及其切向夹紧组件的结构相同，第一测量机构5和第二测量机构6在主体4上的安装固定方式与第三测量机构7在主体4上的安装固定方式相同。

如图2、图9所示，第四测量机构包括可调表架8-2、表夹8-3、表夹螺母8-4、第七测量千分表8-5、第一夹板8-6、夹块8-7、第二夹板8-9和弹簧板片8-12；第四测量机构与主体4框架套连，所述框架套连的结构为：第一夹板8-6、第二夹板8-9分别放置在主体4的后侧面和前侧面，弹簧板片8-12放置在主体高度方向的顶面并位于第一夹板、第二夹板之间，夹块8-7放置在弹簧板片之上并位于第一夹板8-6、第二夹板8-9之间，可调表架8-2的上部段放置在主体4高度方向底面之下并位于第一夹板8-6、第二夹板8-9之间，用第五销子8-11将夹块8-7与第一夹板8-6、第二夹板8-9的上端连接，将可调表架8-2的上部段与第一夹板8-6、第二夹板8-9的下端连接即实现第四测量机构与主体4框架套连；所述可调表架8-2的架体为弯头状，当可调表架的上部段与第一夹板8-6、第二夹板8-9的下端连接后，可调表架8-2的架体朝向主体4的后侧面；所述第七测量千分表8-5的表头8-1为刃口形，如图10、图11所示，第七测量千分表通过表夹8-3和表夹螺母8-4安装在可调表架8-2的架体上，第七测量千分表在可调表架8-2架体上的安装位置应使第七测量千分表表头8-1的中心线通过被测高压压气机转子的高压涡轮轴的中心线。

测量时，各构件的组合方式：第一定位支架1、第二定位支架9的上端分别通过第一紧固螺钉2和第一销子3与主体4的两端端部固连(见图1)；四个径向定位块12分别固定在第一定位支架1、第二定位支架9下端的V形定位结合面上，且各径向定位块中心线与V形定位结合面中心线的夹角为45°(见图2、图4)；轴向定位块10通过第二紧固螺钉10-1和第六销子10-2固定在第二定位支架9的架体上，其在第二定位支架9架体上的固定位置应满足对被测高压压气机转子的径向定位高度及轴向定位尺寸(见图1)；第一测量机构5、第二测量机构6、第三测量机构7分别通过固定件固定在主体4上，并位于各自所测量的叶片相对应的位置，第四测量机构8与主体4框架套连，并可沿主体长度方向上无阻滞灵活滑动，当测量IV至XI中某一级叶片的外径时，只需滑动第四测量机构至与其中某一级叶片相对应的位置，再通过定位螺钉8-8定位、通过锁紧螺钉8-10锁定在该位置。

检测操作如下：

1、将本实施例所述高压压气机转子叶片外径和叶尖角测量装置放在根据被测高压压气机转子所设计的对应标准件上，对第一测量机构、第二测量机构、第三测量机构和第四测量机构中各测量千分表进行调零；

2、将本实施例所述高压压气机转子叶片外径和叶尖角测量装置安置在被测高压压气机转子上，安置方式如图1所示，然后用第一测量机构测量Ⅰ级叶片叶尖外径上的两个测点，用第二测量机构测量Ⅱ级叶片叶尖外径上的两个测点，用第三测量机构测量Ⅲ级叶片叶尖外径上的两个测点，即可得到被测Ⅰ级叶片、Ⅱ级叶片、Ⅲ级叶片的外径和叶尖角与标准件的偏差。

3、滑动第四测量机构，用第四测量机构测量Ⅳ至Ⅺ级叶片外径上的测点，即可得到被测Ⅳ至Ⅺ级叶片外径与标准件的偏差。

Claims (10)

1.高压压气机转子叶片外径和叶尖角测量装置，其特征在于包括主体(4)、第一定位支架(1)、第二定位支架(9)、叶片外径和叶尖角定距测量机构、滑动式叶片外径测量机构、轴向定位块(10)和径向定位块(12)；

所述主体(4)为条状体，长度与被测高压压气机转子的定位长度相匹配，所述第一定位支架(1)、第二定位支架(9)的结构相同，均由架体和架体下端设置的V形定位结合面构成；所述轴向定位块(10)的数量为一个，所述径向定位块(12)的数量为四个，所述叶片外径和叶尖角定距测量机构的数量与被测高压压气机转子中需测量外径和叶尖角的叶片级数相同，所述滑动式叶片外径测量机构的数量为一个；

测量时，各构件的组合方式：第一定位支架(1)、第二定位支架(9)的上端分别与主体(4)的两端端部固连；四个径向定位块(12)分别固定在第一定位支架(1)、第二定位支架(9)下端设置的V形定位结合面上，且各径向定位块中心线与V形定位结合面中心线的夹角为45°；轴向定位块(10)固定在第二定位支架(9)的架体上，其在第二定位支架(9)架体上的固定位置应满足对被测高压压气机转子的径向定位高度及轴向定位尺寸；各叶片外径和叶尖角定距测量机构分别通过固定件固定在主体(4)上，并位于各自所测量的叶片相对应的位置，滑动式叶片外径测量机构与主体(4)套连，可在主体上滑动并通过螺钉定位和锁定在与所测叶片相对应的位置。

2.根据权利要求1所述高压压气机转子叶片外径和叶尖角测量装置，其特征在于叶片外径和叶尖角定距测量机构由测量杆组件和测量导杆组件组成；

测量杆组件包括测量杆、第一衬套、第二衬套、套筒、压缩圆柱螺旋弹簧、表夹、表夹螺母和测量千分表，所述第一衬套、第二衬套的内径与测量杆的外径公称尺寸相同且为动配合，所述套筒与衬套相配合处的内径与第一衬套、第二衬套的外径公称尺寸相同且为静配合，套筒的上端设置有外螺纹段，所述测量杆的上端设置有台肩和凸台、下端为球面，所述凸台位于台肩之上且其外径与压缩圆柱螺旋弹簧的内径相匹配；测量杆组件各构件的组合方式：第一衬套压入套筒的中部，第二衬套压入套筒的下部且与套筒的下端平齐，测量杆下端穿过两衬套的内孔伸出，且测量杆的台肩与第一衬套的上端面接触，压缩圆柱螺旋弹簧位于套筒内孔中且它的下端位于测量杆上端设置的台肩上，表夹与套筒螺纹连接，表夹螺母与表夹螺纹连接，测量千分表表杆下端的表头穿过表夹螺母、表夹及压缩圆柱螺旋弹簧的内孔与测量杆上端的凸台接触，通过拧紧表夹螺母固定；

测量导杆组件包括测量导杆、第一衬套、第二衬套、套筒、测量头、压缩圆柱螺旋弹簧、表夹、表夹螺母和测量千分表，所述第一衬套、第二衬套的内径与测量导杆的外径公称尺寸相同且为动配合，所述套筒与衬套相配合处的内径与第一衬套、第二衬套的外径公称尺寸相同且为静配合，套筒的上端设置有外螺纹段，所述测量导杆的上端设置有台肩和凸台，测量导杆的中上部设置有腰形孔，所述凸台位于台肩之上且其外径与压缩圆柱螺旋弹簧的内径相匹配，所述测量头由“一字形”连接段和球面测头构成，球面测头固定在“一字形”连接段的一端，其球面测头中心线与“一字形”连接段垂直；测量导杆组件各构件的组合方式：第一衬套压入套筒的中部，第二衬套压入套筒的下部且与套筒的下端平齐，测量导杆下端穿过两衬套的内孔伸出，且测量导杆的台肩与第一衬套的上端面接触，压缩圆柱螺旋弹簧位于套筒内孔中且它的下端位于测量导杆上端设置的台肩上，表夹与套筒螺纹连接，表夹螺母与表夹螺纹连接，测量千分表表杆下端的表头穿过表夹螺母、表夹及压缩圆柱螺旋弹簧的内孔与测量导杆上端的凸台接触，通过拧紧表夹螺母固定，测量头的“一字形”连接段自由端与测量导杆的下端固连，连接时应使测量头的球面测头中心线平行于测量导杆的轴线。

3.根据权利要求2所述高压压气机转子叶片外径和叶尖角测量装置，其特征在于叶片外径和叶尖角定距测量机构的固定件由两套结构相同的切向夹紧组件和角向限位销组成，所述切向夹紧组件由拉杆(14)、夹紧套(15)、切向夹紧螺母(16)和防转销(13)组成，拉杆(14)为阶梯轴，其大端部段的端部设置有限位台肩，限位台肩和大端部段上均设置有销槽，其小端部段设置有外螺纹段，大端部段与小端部段衔接的台阶处设置有与测量杆组件或测量导杆组件中的套筒相匹配的凹弧面，夹紧套(15)的内径大于拉杆(14)小端部段的直径、夹紧套的外径与拉杆大端部段的直径相同，夹紧套的一端端部设置有与测量杆组件或测量导杆组件中套筒相匹配的凹弧面；主体(4)上沿主体的高度方向设置有测量杆组件安装通孔和测量导杆组件安装通孔，主体(4)上沿主体的厚度方向设置有两个切向夹紧组件安装通孔，测量杆组件安装通孔的孔径与测量杆组件中套筒的外径相匹配，测量导杆组件安装通孔的孔径与测量导杆组件中套筒的外径相匹配，测量杆组件安装通孔的轴线与测量导杆组件安装通孔的轴线平行，均通过且垂直于被测高压压气机转子的高压涡轮轴中心线，两轴线之间的间距根据被测高压压气机转子叶片外径和叶尖角测量所确定的测点决定，两个切向夹紧组件安装通孔分别与测量杆组件安装通孔、测量导杆组件安装通孔相贯，且两个切向夹紧组件安装通孔的孔径与切向夹紧组件中拉杆(14)大端部段的直径和夹紧套(15)的外径相匹配；叶片外径和叶尖角定距测量机构在主体(4)上安装固定的方式：测量杆组件的套筒段位于主体(4)上设置的测量杆组件安装通孔内，测量导杆组件的套筒段位于主体(4)上设置的测量导杆组件安装通孔内，角向限位销插入测量导杆上设置的腰形孔并固定在主体上，两套切向夹紧组件中的夹紧套(15)分别安装在两个切向夹紧组件安装通孔内，且两套切向夹紧组件中的夹紧套一端端部设置的凹弧面分别与测量杆组件中的套筒、测量导杆组件中的套筒接触，两套切向夹紧组件中的拉杆(14)分别插入两个切向夹紧组件安装通孔且两套切向夹紧组件中的拉杆大端部段与小端部段衔接台阶处设置的凹弧面分别与测量杆组件中的套筒、测量导杆组件中的套筒接触，两套切向夹紧组件中的拉杆小端部段设置的外螺纹段分别从两个夹紧套的内孔中伸出，两套切向夹紧组件中的防转销(13)分别安装在两套切向夹紧组件中的拉杆限位台肩和大端部段设置的销槽处，两套切向夹紧组件中的切向夹紧螺母(16)分别与两个夹紧套内孔中伸出的拉杆小端部段的外螺纹段组合，拧紧切向夹紧螺母，即实现测量杆组件和测量导杆组件的固定。

4.根据权利要1至3中任一权利要求所述高压压气机转子叶片外径和叶尖角测量装置，其特征在于滑动式叶片外径测量机构包括可调表架、表夹、表夹螺母、测量千分表、第一夹板、夹块、第二夹板和弹簧板片；

所述滑动式叶片外径测量机构与主体(4)套连的结构为：第一夹板、第二夹板分别放置在主体的后侧面和前侧面，弹簧板片放置在主体高度方向的顶面并位于第一夹板、第二夹板之间，夹块放置在弹簧板片之上并位于第一夹板、第二夹板之间，可调表架的上部段放置在主体(4)高度方向底面之下并位于第一夹板、第二夹板之间，用销子将夹块与第一夹板、第二夹板的上端连接，将可调表架的上部段与第一夹板、第二夹板的下端连接即实现滑动式叶片外径测量机构与主体(4)套连；

所述可调表架的架体为弯头状，当可调表架的上部段与第一夹板、第二夹板的下端连接后，可调表架的架体朝向主体(4)的后侧面；所述测量千分表的表头为刃口形，测量千分表通过表夹和表夹螺母安装在可调表架的架体上，测量千分表在可调表架架体上的安装位置应使测量千分表表头的中心线通过被测高压压气机转子的高压涡轮轴的中心线。

5.根据权利要1至3中任一权利要求所述高压压气机转子叶片外径和叶尖角测量装置，其特征在于轴向定位块(10)的横截面为L形，径向定位块(12)的横截面为矩形。

6.根据权利要求4所述高压压气机转子叶片外径和叶尖角测量装置，其特征在于轴向定位块(10)的横截面为L形，径向定位块(12)的横截面为矩形。

7.根据权利要1至3中任一权利要求所述高压压气机转子叶片外径和叶尖角测量装置，其特征在于主体(4)、第一定位支架(1)和第二定位支架(9)上均设置有重量减轻孔。

8.根据权利要求4所述高压压气机转子叶片外径和叶尖角测量装置，其特征在于主体(4)、第一定位支架(1)和第二定位支架(9)上均设置有重量减轻孔。

9.根据权利要求5所述高压压气机转子叶片外径和叶尖角测量装置，其特征在于主体(4)、第一定位支架(1)和第二定位支架(9)上均设置有重量减轻孔。

10.根据权利要求6所述高压压气机转子叶片外径和叶尖角测量装置，其特征在于主体(4)、第一定位支架(1)和第二定位支架(9)上均设置有重量减轻孔。